FANUC机器人相关教育(二)

广州优尼冲压有限公司

FANUC机器人相关教育

（二）

R-J3IB控制器装置

讲师：冯广生

2011-7-26

培训内容：

一、 控制箱的构成和功能； 二、 故障的追踪

三、 报警发生画面的使用； 四、 通过故障代码排除故障；

五、 通过保险丝的熔断追踪排除故障； 六、 通过LED的状态追踪排除故障；

1.1

控制装置的外观

外观和构成部件，因受控的机器人、各类选件的指定、应用而存在一定的差异。

图2.1(a)、(b)中示出R-J3iB的外观。

图2.1(c)、(d)、（e）中示出R-J3iB的内部部件的安装图。

操作箱 示教操作盘

R-J3iB控制装置

图2.1(a) R-J3iB（A-机箱）的外观

操作面板

示教操作盘

R-J3iB控制装置

图2.1(b) R-J3iB（B-机箱）的外观

FANUC Handy File 示教操作盘 风扇单元 再生电阻 伺服放大器 主板 电源单元 紧急停止 单元 变压器 RCC I/F单元 （限于S-900iB） 热交换器 风扇单元

图2.1(c) R-J3iB（A-机箱）的内部安装图

图2.1(d) R-J3iB（B-机箱）的内部安装图（前面）

1.2

构成单元的功能

·主板

主板上安装有微处理器及其外围电路、存储器、以及操作箱控制电路。此外，主板进行针对伺服系统的位置控制和伺服放大器的电压控制。

·I/O印刷电路板、FANUC I/O Unit-MODEL A

根据I/O处理等应用备有各类印刷电路板。此外，还可以安装FANUC I/O Unit-MODEL A，在这种情况下，可以选择各类输入／输出类型。

全部以FANUC I/O Link来连接。

·紧急停止板、MCC单元

用来对紧急停止系统、伺服放大器的电磁接触器以及预备充电进行控制。

·电源单元

用来将AC电源转换为各类DC电源。

·背面底板

背面底板上安装有各种控制板。

·示教操作盘

包括机器人的编程作业在内的所有作业，都通过此示教操作盘进行操作。另外，示教操作盘还通过LCD（液晶显示屏）进行控制装置的状态、数据等的显示。

·伺服放大器

伺服放大器进行伺服电机的功率放大、脉冲编码器控制、制动器控制、超程、机械手断裂等方面的控制。

·操作箱／操作面板

操作箱／操作面板通过LED进行机器人的状态显示、起动等操作。此外，还备有用来连接外部设备的串行接口的端口、以及用来连接数据备份用存储卡的接口。 操作箱／操作面板进行紧急停止系统的控制。 ·变压器

变压器由输入电源向控制装置提供所需的AC电压。

风扇单元、热交换器

风扇单元、热交换器用来冷却控制装置内部。

·断路器

在由于控制装置内部的电气系统异常、或者输入电源异常而流过强电流时，为了保护设备，输入电源连接于断路器。

·再生电阻

再生电阻作为用来释放伺服电机的反电动势而连接于伺服放大器上。

1.3

预防性维修

通过进行日常检修、定期检修、以及定期维修，可以将机器人的性能保持在长期稳定的状态。

（1） 日常检修

在每天进行系统的运行时，对各部位进行清扫和维护，同时检查各部位有无龟裂或损坏，并就下事项，随时进行检修。

（a） 服务运转之前

确认示教操作盘连接电缆是否有过度的扭曲。确认控制装置以及外围设备是否有异常。

（b） 服务运转之后

在服务运转结束时，将机器人放到适当的位置，并断开控制装置的电源。在进行各部位的清扫的同时，确认是否有龟裂或损坏。当控制装置的通风口上粘附有大量灰尘时，应将灰尘擦掉。

（c） 一个月检修

确认风扇是否正常转动。当风扇上粘附有大量的灰尘等时，按照（d）中所示的六个月检修进行清扫。

（d） 六个月检修

拆下顶板、遮光板以及背面板（若可能），清除变压器室内的灰尘。擦掉粘附在风扇、变压器上面的灰尘。

（e） 更换电池

参照7.17项，每4年更换一次存储器备份用电池。

（2） 维修用器具

作为维修用器具，建议用户准备好下列器具。

（a）测量仪器

交流／直流电压计（有时需要用上数字电压表。）

示波器（频带大于5MHz，双通道）

（b）工具

十字槽螺丝起子 大、中、小 一字槽螺丝起子 大、中、小 套管螺丝起子 大、中、小 钢丝钳 扁嘴钳 钳子

2、故障追踪

作为发生报警时的主要原因，本章特别针对起因于硬件的报警，按错误代码分别就检查方法和处理办法进行描述。若是针对程序等的报警，应参照操作说明书解除报警。

2.1

不能接通电源

检查和处理办法 图 （检查1） 确认断路器电源已经接通。或者确认断路器没有处在跳闸状态。 （处理办法） 接通断路器的电源。 断路器 断路器 （A-机箱） （B-机箱） （检查2） 确认电源单元上的LED（PIL∶绿色）已经点亮。 （处理办法） 当LED尚未点亮时，可能是因为电源单元没有供应AC200V电源，或是因为电源单元内的保险丝F1已熔断。 ·当尚未供应AC200V电源时请参照附录的综合电路图查清原因。 ·当已经供应AV200V电源时 有必要检查保险丝F1是否熔断。 保险丝F1位于电源单元内部，务须断开断路器的电源之后再进行检查。 a) 保险丝F1已经熔断 －参照处理办法(1)。 b) 保险丝F1并没有熔断。 －更换电源单元。 CPI连接器 F3 7.5A +24E用保险丝] F4 7.5A +24V保险丝 PIL AC电源显示用LED (绿色) CP6连接器 CP5连接器 ALM 报警显示用LED (红色) （处理办法(1)） F1的熔断原因和处理办法 (a) 参照附录的综合电路图检查连接电源单元的CP2、CP3连接器上的单元、印刷电路板是否异常。 (b) 电涌吸收器VS1的短路 出于使其吸收输入线之间的浪涌电压的目的而插入了VS1。

检查和处理办法 当VS1上被施加了过大能源的浪涌电压或固定地施加过大电压时，就会造成短路模式的故障，从而使F1被熔断。当VA1成为短路故障，且手头没有更换用部件时，即使在拆下VS1的状态下运转也无妨。但是，应尽快购买部件并安装上去。 VS1的规格编号为A50L-2001-0122#G431K。 (c) 二极管堆DB1的短路 (d) 辅助电源模块（H1）的故障 若是上述（c）～（d）中所示的原因，应更换上备用的电源单元。 F1的规格为A60L-0001-0396#8.0A。 （检查3） 确认配电盘板上的接线盒的信号ON1 和ON2、OFF1和OFF2之间已经形成短路。（处理办法） 如果不使用外部ON/OFF功能，应使该2处形成短路。当连接有外部ON/OFF线时，检查连接目的地的触点或电缆。 图 短路板:EXON1-EXON2之间 短路板:EXOFF1-EXOFF2之间 配电盘

检查和处理办法 （检查4） 上面的检查中，已经向电源单元的连接器CP1供应AC200V电源。 此外，ON/OFF开关也没有异常。接着，检查电源单元。请按照下面的步骤进行检查。 ·电源单元上的LED（ALM∶红色）已经点亮时 外部连接电缆的+24V是否为0V或者与接地之间形成短路？请检查外部电缆。 a) 保险丝F4已经熔断 －参照处理办法(2)。 b) 当这些保险丝没有熔断时，可能是d)的原因。 －使用DC电源（+3.3V、＋5V、＋24V、 ±15V）的印刷电路板有异常。c) 当这些保险丝没有熔断时 －重新确认是否已经向连接器CP1供应AC200V电源，若已经供应，则更换电源单元。 （处理办法） 电源单元没有异常时，请更换配电盘或操作面板。 （处理办法(2)） F4的熔断原因和处理办法 可能是因为连接在电源单元的连接器CP5上的设备异常。当没有连接CP5或设备没有异常时，则说明连接在后面板上的印刷电路板内所使用的+24V有异常。 F4的规格为A60L-0001-0046#7.5。 图 CPI连接器 F3 7.5A +24E用保险丝] F4 7.5A +24V保险丝 PIL AC电源显示用LED (绿色) CP6连接器 CP5连接器 ALM 报警显示用LED (红色)

3

报警发生画面

报警发生画面上仅显示出当前发生的报警。通过报警解除输入而成为非报警状态时，报警发生画面上会显示出“PAUSE 未发生异常报警”。

此画面上显示出最后的报警解除输入后发生的报警，因此，在报警历史画面上通通按下删除键（＋SHIFT），也可以删除显示在报警发生画面上的报警。

严重程度显示PAUSE以上的报警。不显示WARN、NONE、复位。有时，也可以通过$ER NOHIS等系统变量，显示出PAUSE以上的报警。

当同时发生多个报警时，按照最新发生的顺序显示。

显示行数最多为100行。

具有原因代码的报警，在下一行显示出原因。

按下画面选择键， 选择“4报警” 按下报警键 基于发生报警的 自动显示 报警发生画面显示 按下F3，发生 按下F3，历史 报警历史画面显示

图3.2 报警发生画面和报警历史画面的显示步骤

3 4 ALARM 5 I/O MENUS 报警发生／报警历史／报警详细信息的显示步骤

1 按下画面选择键，显示出画面菜单。 2 选择“4报警”。出现报警发生画面。

但是，在发生报警时，会自动显示出报警发生画面。

INTP–224 (SAMPLE1, 7) Jump label is fail Alarm JOINT 30 % 1/1 SRVO–027 Robot not mastered(Group:1) HELP详细 [ TYPE ] CLEAR HELP

3 要显示报警历史画面，按下F3“历史”。

当再按一次F3“发生”时，则返回到报警发生画面。

INTP–224 (SAMPLE1, 7) Jump label is fail SRVO–027 Robot not mastered(Group:1) Alarm JOINT 30 % 1/25 1 INTP–224 (SAMPLE1, 7) Jump label is 2 R E S E T 3 SRVO–002 Teach pendant E–stop 4 R E S E T 5 R E S E T 6 SRVO–027 Robot not mastered(Group:1) 7 SYST–026 System normal power up [ TYPE ] CLEAR HELP 注释

对于最新发生的报警，赋予编号1。要显示出无法在画面上全部显示出的信息时，按下F5“帮助”，并按下右箭头键。 CLEAR HELP F5

PREV CLEAR HELP F4 SHIFT

4 要显示报警详细画面，按下F5“帮助”。

Alarm JOINT 30 % INTP–224 (SAMPLE1, 7) Jump label is fail MEMO–027 Specified line does not exist 92-11-21 3:00 STOP.L Alarm 1/25 1 INTP–224 (SAMPLE1, 7) Jump label is 2 RESET [ TYPE ] CLEAR HELP 5 要返回报警历史画面，按下返回键。

6 要删除所有的报警历史，一边按SHIFT（位移）键，一边按F4“删除”。

注释

当系统变量$ER NOHIS = 1时，不记录基于NONE报警、WARN报警的报警历史。当$ER NOHIS = 2时，不记录在复位报警历史中。当$ER NOHIS = 3时，不将复位和WARN报警、NONE报警记录到报警历史中。

下面示出用来确认报警时所需的示教操作盘的按键操作。

4 ALARM F1[TYPE] Alarm : Active F1 [TYPE] F3 HIST Alarm : HIST F1[TYPE] F3 [ACTIVE] F4 CLEAR F5 HELP DETAIL Alarm F1[TYPE] F3 [ACTIVE] F4 CLEAR F5 HELP

3.2安全信号

安全信号画面显示出与安全相关的信号的状态。画面上，以ON或OFF来显示各安全信号当前的状态。需要注意的是，不能从此画面改变安全信号的状态。

表3.3 安全信号

安全信号 操作面板紧急停止 示教操作盘紧急停止 外部紧急停止 栅栏打开 紧急时自动停机开关 说明 表示操作面板的紧急停止按钮的状态。当按下紧急停止按扭时，显示为“ON”。 表示示教操作盘的紧急停止按钮的状态。当按下紧急停止按扭时，显示为“ON”。 表示外部紧急停止信号的状态。当输入外部紧急停止信号时，显示为“ON”。 表示安全栅栏的状态。当打开安全栅栏时，显示为“ON”。 表示是否握住示教操作盘上的紧急时自动停机开关。在示教操作盘有效时握住紧急时自动停机开关时，显示为“ON”。在示教操作盘有效时松开紧急时自动停机开关，就发生报警，伺服的电源断开。 示教操作盘有效 机械手断裂 表示示教操作盘是有效还是无效。当示教操作盘有效时，显示为“ON”。 表示机械手的安全接头的状态。当机械手与工件等相互干扰，安全接头开启时，显示为“ON”。此时，发生报警，伺服的电源断开。 机器人超程 表示机器人当前所处的位置是否超过操作范围。当机器人各关节内的任何一个超过超程开关并越出操作范围时，显示为“ON”此时，发生报警，伺服的电源断开。 气压异常 表示气压的状态。将气压异常信号连接到气压传感器上使用。当气压低于容许值时，显示为“ON”。

安全信号画面的显示步骤

1 2 3 4

按下画面选择键，显示出画面菜单。 选择下页的“4 状态”。

按下F1“画面”，显示出画面切换菜单。 选择“安全信号”。显示出安全信号画面。

SYSTEM Safety JOINT 30% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 [TYPE]

SIGNAL NAME STATUS 1/11 SOP E–Stop: FALSE TP E–stop: FALSE Ext E–Stop: FALSE Fence Open: TP Deadman: TP Enable: Hand Broken: Over Travel: Low Air Alarm: FALSE TRUE TRUE FALSE FALSE FALSE 3.3

控制

在下列两种情形下，需要进行控制。

条件步骤 9 USER 0 –– NEXT –– MENUS MEN5 POSITION 6 SYSTEM 7 Master/Cal TYPE F1 ① 发生伺服－062 BZAL报警、或者伺服－038脉冲计数不匹

配时

② 更换脉冲编码器时

在①的情况下，需要进行简单控制；在②的情况下，需要进行零度位置控制或夹具位置控制。

（零度位置控制只是一种应急性的措施，应在事后机进行夹具位置控制）下面列出控制步骤。详情请参阅机构部维修说明书以及操作说明书。

■ 系统变量$MASTER ENB应等于1或等于2。

SYSTEM Variables JOINT 10% 57 $MASTER ENB 1

下面作为一个例子列出夹具位置控制的步骤。 1 按下画面选择键，显示出画面菜单。 2 按下“0 下一页”，选择“6 系统”。 3 按下F1“画面”，显示出画面切换菜单。 4 选择“位置调整”。出现位置调整画面。

SYSTEM Master/Cal JOINT 30% 1 FIXTURE POSITION MASTER 2 ZERO POSITION MASTER 3 QUICK MASTER 4 SINGLE AXIS MASTER 5 SET QUICK MASTER REF 6 CALIBRATE Press ’ENTER’ or number key to select. [TYPE] LOAD RES_PCA DONE 5 以关节方式移动机器人到零位置。如有必要手动松开机器人抱闸。

6

选择“1 固定位置控制”，按下F4“Yes”（确定）。

7

选择“6 位置调整”，按下F4“Yes”（确定）。进行位置调整。

或者重新接通电源，同样也进行位置调整。 在重新接通电源时，总是进行位置调整。

8

在位置调整结束后，按下F5“结束”。

4

通过错误代码排除故障

伺服 － 001 操作面板紧急停止 SRVO － 001 Operator panel E-stop ［现象］ 按下了操作箱／操作面板的紧急停止按扭。 SYST-067面板HSSB断线报警同时发生，或者配电盘上的LED（绿色）熄灭时，主板（JRS11）－配电盘（JRS11）之间的通信有异常，可能是因为电缆不良、配电盘不良、或主板不良。(注释) ［对策1］解除操作箱／操作面板的紧急停止按扭。 ［对策2］确认面板开关板（CRM51）和紧急停止按扭之间的电缆是否断线，如果断线，则更换电缆。 ［对策3］如果在紧急停止解除状态下触点没有接好，则是紧急停止按扭的故障。逐一更换开关单元或操作面板。 ［对策4］更换配电盘。 ［对策5］更换连接配电盘（JRS11）和主板（JRS11）的电缆。 在采取对策6之前，完成控制单元的所有程序和设定内容的备份。 ［对策6］更换配电盘。 （注释）SYST-067面板HSSB断线报警同时发生，或RDY LED熄灭时，有时会导致下面的报警等同时发生。（参阅示教操作盘的报警历史画面） 伺服-001 操作面板紧急停止 伺服-004 栅栏打开 サーボ-007 外部紧急停止 伺服-204 外部（SVEMG异常）紧急停止 伺服-213 保险丝熔断（面板PCB） 伺服-280 SVOFF输入

5

基于保险丝的故障追踪

这里描述安装在印刷电路板和单元上的保险丝熔断时发生的报警、现象以及对策。

(1) 电源单元的保险丝熔断

F1－AC输入保险丝 F3－＋24E用保险丝 F4－＋24V用保险丝 名称 熔断时的现象 对策 F1 电源单元上的LED（PIL：绿色）不①检查连接在电源单元的CP2、CP点亮，不能接通电源。 3连接器上的单元（风扇）以及电缆，确认是否形成短路。 ②更换电源单元。 F3 在通电时熔断的情况下，示教操作①一边参照电源系统图，一边检查盘上会显示出超程、机械手破裂FSSB断线以及LVAL的报警。 在通电时已经熔断的情况下，示教警。 F4 接通电源之后，马上就断开。此时，①一边参照电源系统图，一边检查电源单元上的LED（ALM∶红色）点亮。 使用＋24V的印刷电路板、单元、伺服放大器、电缆，如有异常则予以更换。 当按下OFF按钮时，ALM的LED将会熄灭。 ②更换电源单元。

使用＋24E的印刷电路板、单元、伺服放大器、电缆，如有异常则予以更换。 操作盘上会显示出FSSB初始化报②更换电源单元。 伺服放大器 电源单元 （A-机箱） 伺服放大器 电源单元 （B-机箱） F3 7.5A +24E用保险丝] F4 7.5A +24V保险丝 PIL AC电源显示用LED (绿色) ALM 报警显示用LED (红色)

(2) 伺服放大器的保险丝

FS1∶用于产生放大器控制电路的电源

FS2∶用于至末端执行器、ROT、HBK的24V输出保护 FS3∶用于至再生电阻、附加轴放大器的24V输出保护 F1、F2 －用于检测伺服放大器内部电路异常

名称 熔断时的现象 更换伺服放大器。 对策 FS1 伺服放大器的所有LED都消失。 示教操作盘上会显示出FSSB断线报警或FSSB初始化报警。 FS2 示教操作盘上会显示出保险丝熔断（放大1. 检查在末端执行器中所使用的+24E是否形成短路。 器）报警（伺服－214）和机械手破裂（伺2. 检查机器人连接电缆和机器人内部电缆。 服－006）、ROBOT OVER TRAVEL。 3. 更换伺服放大器。 FS3 示教操作盘上会显示出保险丝熔断（放大1.检查再生电阻，如有需要则予以更换。 器）报警（伺服－214）和DCAL报警。 2.检查附加轴用放大器及其配线，如有需要则予以更换。 3.更换伺服放大器。 F1 F2 示教操作盘上会显示出OHAL1报警。 1.检查连接在伺服放大器3相输入上的电缆是否有异常。 2.更换伺服放大器。

F1F2FS1FS3FS2

(3) 配电盘的保险丝

FUSE1∶用于示教操作盘紧急停止线的保护 名称 熔断时的现象 对策 1.检查示教操作盘电缆是否有异常，如有需要则予以更换。 2.检查示教操作盘上是否有异常，如有需要则予以更换。 3.更换配电盘。

FUSE1 示教操作盘的显示消失。 综合版本数 配电盘（A20B-2100-0790）（综合版本数 05C之前的版本）

FUSE1

配电盘（A20B-2100-0790）（综合版本数 06C之后的版本）

配电盘（A20B-2100-0791）

步骤 8∶开始与示教操作盘进行通信 ＊［对策1］更换主板。 ＊［对策2］更换FROM/SRAM模块。 LED的显示 对策 9∶选装软件的加载结束 ＊［对策1］更换主板。 ［对策2］更换处理I/O板。 10∶DI/DO的初始化 ＊［对策1］更换FROM/SRAM模块。 ＊［对策2］更换主板。 ［对策1］更换轴控制卡。 11∶SRAM模块准备结束 ＊［对策2］更换主板。 ［对策3］更换伺服放大器。 ［对策1］更换轴控制卡。 12∶轴控制卡的初始化 ＊［对策2］更换主板。 ［对策3］更换伺服放大器。 ［对策1］更换轴控制卡。 13∶校正结束 ＊［对策2］更换主板。 ［对策3］更换伺服放大器。 14∶伺服开始通电 ＊［对策1］更换主板。 15∶执行程序 ＊［对策1］更换主板。 ［对策2］更换处理I/O板。 16∶DI/DO开始输出 ＊［对策1］更换主板。 ＊ 在更换主板、FROM/SRAM模块时，会导致存储器内容（参数、示教数据等）丢失，务须进行更换作业之前备份好数据。

步骤 LED的显示 对策 17∶初始化结束 初始化已正常结束。 18∶正常操作时 在状态LED的1、2闪烁时，系统正常操作。

轴控制卡

FROM/SRAM模块 CPU卡

(2) 基于7段LED的故障追踪

7段LED 含义 ［内容］ 发生安装在主板的CPU卡上的RAM的奇偶性 ●报警。 ［对策1］更换CPU卡。 ［对策2］更换主板。 ［内容］ 发生安装在主板的FROM/SRAM模块上的RA ●M的奇偶性报警。 ［对策1］更换FROM/SRAM模块。 ［对策2］更换主板。 ［内容］ 在通信控制器中发生总线错误。 ［对策］ 更换主板。 ［内容］ 发生由通信控制器控制的DRAM的奇偶性报 ● ●警。 ［对策］ 更换主板。 ［内容］ 与配电盘之间发生通信错误。 ［对策1］检查主板－伺服放大器之间的通信电缆，如有 ●异常则予以更换。 ［对策2］更换主板。 ［对策3］更换配电盘。 ［内容］ 发生主板上的伺服报警。 ●［对策1］更换轴控制卡。 ［对策2］更换主板。 ［内容］ 发生SYSEMG。 ●［对策1］更换轴控制卡。 ［对策2］更换CPU卡。 ［对策3］更换主板。 ［内容］ 发生SYSFAIL。 ●［对策1］更换轴控制卡。 ［对策2］更换CPU卡。 ［对策3］更换主板。 ［内容］ 这是主板上接通了5V电源，未发生上述报警的状态。 ＊ 在更换主板、FROM/SRAM模块时，会导致存储器内容（参数、示教数据等）丢失，务须进行更换作业之前备份好数据。

●基于电源单元的LED的故障追踪 LED的显示 故障内容及其对策 ［内容］ 当ALM LED（红色）点亮时，发生电源报警。［对策1］确认电源单元上的保险丝F4（+24V），如已熔 断则予以更换。 ［对策2］检查使用DC电源（+5V、±15V、+24V）的印 刷电路板、单元、电缆，如有异常则予以更换。［对策3］更换电源单元。 ［内容］ PIL LED（绿色）尚未点亮时，说明还没有向电源单元供应AC200V电源。 ［对策1］确认电源单元上的保险丝F1，如已熔断则予以更换。 关于保险丝F1熔断的原因，参阅3.1项。 ［对策2］更换电源单元。

F3 7.5A +24E用保险丝] F4 7.5A +24V保险丝 PIL AC电源显示用LED (绿色) ALM 报警显示用LED (红色)

基于配电盘的LED的故障追踪

A20B-2100-0790（综合版本数05C之前的版本）的情形 LED的名称 故障内容及其对策 ［内容］ 当LED（绿色）尚未点亮时，在与主板之间还没有进行通信。 LED1 ［对策1］检查主板－伺服放大器之间的通信电缆，如有异常则予以更换。 ［对策2］更换主板。 ［对策3］更换配电盘。 ［内容］ 尚未点亮时，在配电盘内部电源中，还没有正PON 常地产生5V电源。 ［对策1］检查CRM64的连接器，确认已经供应24V电源。［对策2］更换配电盘。

PON 综合版本数 LED1

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/rfjg.html